鰹魚肝臟酶解物對高果糖大鼠的降壓活性研究*

王玉明,武曉琳,李兆杰,薛 勇,王靜鳳,薛長湖

(中國海洋大學食品科學與工程學院,山東青島266003)

高血壓病是以體循環(huán)動脈壓增高為主要表現的臨床綜合癥。由高血壓引發(fā)的心腦血管疾病的死亡率已排到所有疾病死亡率的第一位,高血壓正嚴重地危害著人們的健康和生命。普通的藥物治療都存在不同程度的副作用,長期服用會打亂人體正常的體液代謝甚至嚴重損傷心腦肝腎等功能,因此研究開發(fā)具有降壓效果的功能性食品日益受到關注。

鰹魚(Katsuw onus pelam is)屬鱸形目鯖科鰹魚屬,是重要的海洋洄游魚類,主要產于太平洋、印度洋和大西洋,我國東海和南海也可以大量捕獲[1-2]。主要用于加工鰹魚罐頭,在日本主要用于加工生產“鰹節(jié)”,食用時將其刨成木魚花,是日本傳統的調味品,也可制作成生魚片食用。在鰹魚加工過程中內臟作為廢棄物除掉,用途只有制作魚粉,利用價值低。為了充分有效地利用鰹魚加工副產物資源,提高其加工副產物的利用價值,我們對鰹魚肝臟進行蛋白質酶解制備了以多肽為主要成分的鰹肝臟酶解物,前期的研究結果顯示,鰹魚肝臟酶解物具有顯著的降血脂和抑制肝臟脂肪蓄積的作用[3]。本實驗為了探索鰹魚肝臟酶解物的新的生理活性,進行了降血壓方面的研究。

1 材料和方法

1.1 主要儀器和藥品

分光光度計(日本島津UV-2550),氨基酸自動

分析儀(日立835250型),酶標儀(美國Bio-Rad公司的680型),小動物無創(chuàng)血壓測定儀M K-2000型(日本室町制作所)。血清TC、TG、HDL-C試劑盒(北京中生生物工程高技術公司),磷脂(PL)、游離脂肪酸(NEFA)和葡萄糖試劑盒(日本和光純藥);血清脂聯素測定EL ISA試劑盒(日本德島Otsuka Pharmaceutical),血清瘦素測定EL ISA試劑盒(美國DSL公司),胰島素試劑盒(美國R&D System s),其余試劑均為國產分析純。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

1.2.1.1 鰹魚肝臟酶解物的制備 采取新鮮鰹魚肝臟并切碎勻漿,25℃攪拌12 h,利用肝臟內蛋白質分解酶進行充分消化。消化后產物經過濾得到水溶液,減壓濃縮后作為實驗樣品(以下稱鰹魚肝臟酶解物-KPLH)。

1.2.1.2 氨基酸組成分析 樣品在6 mol/L HCl溶液中于110℃條件下水解20 h,通過氨基酸自動分析儀測定其氨基酸組成和含量[4]。色氨酸采用分光光度法進行測定[5]。

1.2.2 動物實驗

1.2.2.1 飼料的配制 如表1所示,動物飼料含10%玉米油、20%蛋白質、65%碳水化合物,其它成分按A IN-76標準配方配制而成[6]。模型組飼料中含有55%的果糖,KPLH組在此基礎上添加5%鰹魚肝臟酶解物。

1.2.2.2 動物分組及實驗方法 5周齡SPF級健康Spague-Daw ley雄性大鼠,體質量(190±10)g,購自北京動物實驗中心。大鼠隨機分為3組:正常對照組、模型對照組和5%鰹魚肝臟酶解物添加組,每組7只,單籠飼養(yǎng)。飼養(yǎng)條件為:室溫(23±2)℃,光暗周期為12/12 h,自由攝食和飲水,連續(xù)喂食4周。于末次飼喂后,大鼠禁食不禁水12 h,乙醚麻醉后,腹部大動脈采血處死大鼠,取肝臟稱重。血液室溫放置30 m in后,離心并分離血清,-80℃凍藏待測。

1.2.2.3 血壓測定 大鼠血壓經適應性練習后于實驗開始第2周末和第4周末,10··00～12··00以tail cuff法測量清醒狀態(tài)下大鼠尾動脈心收縮期血壓,每只動物成功測定5次,取平均值作為收縮期血壓[7]。

1.2.2.4 血清化學指標的測定 血清TC、TG、HDL-C、PL、NEFA及葡萄糖均按試劑盒說明測定。用EL ISA法分別測定血清胰島素、脂聯素和瘦素的含量。

1.3 統計分析

數據分析采用SPSS11.0軟件,分析模型組與KPLH組之間的差異,以P<0.05為具有統計學意義上的差異,數據用?x±S.E.表示。相關性分析按Pearson’s correlation coefficient test方法求得相關系數(r)及雙側檢驗的概率,P<0.05為差異顯著。

表1 實驗飼料配方Table 1 The composition of experimental diets/%

2 實驗結果

2.1 氨基酸組成

酪蛋白和KPLH的氨基酸組成如表2所示,KPLH中的酸性氨基酸和堿性氨基酸含量略低于酪蛋白,但必須氨基酸和中性氨基酸含量顯著高于酪蛋白。

表2 氨基酸組成Table 2 The composition of amino acids/%

2.2 鰹魚肝臟酶解物對大鼠體重、肝臟組織重量的影響

如表3所示,鰹魚肝臟酶解物(KPLH)對大鼠攝食量、體質量增加和肝臟質量無顯著影響。

表3 KPLH對大鼠生長的影響Table 3 Effects of KPLH on the grow th parameters in rats(?x±S.E n=7)

2.3 鰹魚肝臟酶解物對大鼠空腹血清指標的影響

由表4可以看出,高果糖飲食使模型組血清HDLC降低了16%(P<0.05)、脂聯素降低了19%(P<0.05)、胰島素水平升高了33%(P=0.12),胰島素抵抗指數HOMA-IR=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰島素(nmol·min-1)/22.5[8]顯著升高;喂食KPLH后大鼠血清HDL-C和脂聯素濃度顯著提高(25%和69%,P<0.05),胰島素水平恢復到正常水平,但是對瘦素水平無顯著的影響。

表4 KPLH對大鼠血清指標的影響Table 4 Effects of experimental diets on serum parameters in rats(?x±S.E n=7)

2.4 鰹魚肝臟酶解物對大鼠血壓的影響

給大鼠喂食含有大量果糖的飼料明顯提高了大鼠血壓,KPLH喂食2周后大鼠尾動脈收縮壓明顯低于對照組(9%,P<0.05)(見圖1)。這表明,KPLH可有效預防高血壓的發(fā)生。

圖1 KPLH對大鼠血壓的影響Fig.1 Effect of KPLH on blood p ressure in rats

圖2 血清脂聯素濃度與血壓相關性Fig.2 Correlation between blood pressure and serum adiponectin concentration

3 討論

文獻報道,喂食大鼠高果糖飼料2周后即可引起大鼠血壓的升高,喂食4周后達到最高,是研究原發(fā)性高血壓常用的主要非遺傳性動物模型[6]。本實驗結果顯示,喂食高果糖飼料后大鼠尾動脈血壓持續(xù)升高,第4周時血壓較正常組升高20%,表明高血壓模型造模成功(見圖1)。本文研究了鰹魚肝臟蛋白質酶解物KPLH的降壓活性,KPLH的攝食可明顯抑制由高果糖飼料引發(fā)的大鼠血壓升高,喂食含5%KPLH的高果糖飼料2周后,大鼠血壓較模型組降低9%(P<0.05),4周后較模型組降低15%(P<0.05),已達到正常血壓水平。說明鰹魚肝臟酶解物對高血壓具有一定的預防作用。

鰹魚肝臟蛋白質酶解物KPLH的主要成分是肽類,關于肽類的降壓活性研究一般集中在直接抑制血管緊張素酶ACE活性方面[9-11],關于肽類對其他高血壓因素的影響的體內研究較為少見。高果糖喂食引發(fā)的大鼠高血壓發(fā)病與眾多因素有關,如,胰島素耐性、骨骼肌肌纖維組成變化、TNFα等脂肪細胞因子的增加等[12-13]。本實驗結果顯示,大鼠喂食高果糖飼料后,血糖水平未見顯著升高,但胰島素水平升高了33%(P=0.12),胰島素抵抗指數HOMA-IR顯著升高(P<0.01),表明大鼠體內存在明顯的胰島素抵抗性,喂食KPLH后大鼠HOMA-IR較模型組顯著降低,胰島素水平恢復到接近正常水平,胰島素抵抗性得到顯著改善。KPLH攝食對高果糖誘發(fā)的大鼠胰島素抵抗性的改善可能是其抑制血壓上升的原因之一。

最近的研究表明,由脂肪細胞分泌的脂肪活性因子瘦素(Lep tin)和脂聯素(A diponectin)也對血壓和胰島素抵抗起重要的調節(jié)作用。瘦素會引起血壓升高[14],而脂聯素則可抑制血壓上升[15-16],循環(huán)血液中的脂聯素濃度與胰島素抵抗引起的血壓升高呈負相關[17],脂聯素濃度的升高可以改善由高果糖飼料引發(fā)的胰島素抵抗性。本研究結果顯示,KPLH喂食大鼠4周后,空腹血清瘦素水平均未發(fā)生明顯變化,但是,血清脂聯素濃度卻顯著升高(P<0.05,見表2)。張閩等[12]研究發(fā)現果糖誘導的高血壓與血清脂聯素水平的降低有關。本實驗進一步分析了動物血壓與血清脂聯素水平之間的相關性,結果顯示,血清中脂聯素濃度和大鼠血壓之間有明顯的負相關關系(P<0.001,R2=0.524,見圖2),以上結果提示,KPLH對血壓升高的抑制作用可能與其提高了血清中脂聯素濃度有關。

綜上所述,鰹魚肝臟酶解物可改善大鼠胰島素抵抗性,升高血清中與血壓降低有關的脂肪細胞活性因子的水平,從而起到抑制高血壓發(fā)生的作用。有關蛋白質酶解產物對胰島素抵抗性以及脂肪細胞活性因子的影響國內外報道較少,其詳細機制有待于進一步研究。

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